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中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)11-20388-03
1 引言
网络教育[1](E-learning)是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式，它以计算机网络、卫星通讯和广播电视为主要传输手段，综合采用数字技术、智能技术和多媒体技术等，主要设计目标是使教与学的双方通过互联网络，可以便捷地进行实时、双向的交流，更好地实现优秀教育资源的共享，使广大的受教育者可以实破传统教育在教育资源（师资、教材、实验等）和教育方法（统一进度、集中式和单向传授等）方面的限制，不受时间和空间的约束，可以根据自己的业务水平和时间安排学习计划，实现个性化的4A(Anyone,Anytime ,Anywhere,Anything)教育。
在E-learning系统中，由于教育资源的分散性、复杂性和多样性，使人们对它的理解各不相同，出现了大量不同类型的教育资源，如果在对教育资源进行描述时没有统一的规范，就会导致其在E-learning间共享复用困难。为解决此问题，本文参考国内外相关标准提出了一种教育资源元数据模型设计方案，用于规范化教育资源的描述，以支持这种异构环境、异构系统间异构资源的共享，以及个性化学习资源的整合与。
2 相关定义及说明
2.1 学习对象及教育资源
在E-learning系统中，学习对象指的是在学习过程中动态交互的各个对象，包括教育资源、学习者、教授者、学习策略等。
教育资源是指用于教学和培训的任何学习材料，它属于学习对象的一个子集。在本文中教育资源特指的是电子化了的学习材料，包括文本、声音、图像、课件等可以被计算机处理的信息。
2.2 教育资源元数据
元数据[1]是关于数据的数据，教育资源元数据[1]指用于描述教育资源的数据。使用元数据，可以在不操作资源的情况下就了解资源的相关属性，从而选择适合的资源；可以通过元数据所提供的信息，实现对资源有效的分类管理和检索；可以从元数据信息中获取对资源的评价信息，也可以把自己的评价加入到元数据中，以便和他人共享。
2.3 教育资源元数据规范[1]
目前，世界上有很多标准化（学术）组织都正在致力于基于网络的教育资源标准化的研究，并起草了一些相应规范，其中影响较大的有：IMS的Learning Resource Metadata（学习资源元数据规范），IEEE LTSC（Learning Technology Standards Committee，学习技术标准委员会）的LOM（Learning Object Metadata：学习对象元数据模型）、OCLE（Online Computer Library Center）Dublin Core的Dublin Core元数据标准等。
我国教育部科技司在2001年组织正式成立了中国教育信息化技术标准委员会。该委员会负责开展有关教育信息化技术的标准工作，在广泛借鉴国内外有关科研成果基础上，起草了《国家现代远程教育资源库中央电大源建设规范》。
《国家现代远程教育资源库中央电大源建设规范元数据规范分册》[1]（以下简称教育资源元数据规范）主要包括资源的属性描述与著录规范、资源的分类方法、编码原则等内容，它综合了“中国教育信息化技术标准”中学习对象元数据规范、基于规则的XML绑定技术和内容封装等方面的标准，根据远程教育教学和管理的需求作必要的扩展和补充，并提出了贯彻相关规范的具体操作方法。
教育资源元数据规范定义了教育资源元数据的语法和语义，用于描述教育资源元数据实例的结构。定义元数据规范的目的主要是为了给教育资源的开发者和建设者提供一致的设计规范，以利于教育资源的使用者方便查找，节省人力物力。
2.4 教育资源的粒度[3]
设计教育资源的目的是为了教授知识，知识是有层次划分的，我们把教育资源所属的层次定义为教育资源的粒度。
举个例子来讲，知识一般可以划分为不同的领域知识，领域知识又可再分为学科知识，学科又可以分专业，专业又可分课程，课程又可分章节，章节又可分节，节又可分小节，小节再分知识点。我们可以将一门课程的一个章节作为一个独立的教育资源，也可以将其中的一个知识点做为一个独立的部分。教育资源可以相互组合使用，粒度越小，在我们使用这些对象时必然更灵活，但同时管理的复杂性在增加，反之，粒度的增大，内容全面的同时也带来了灵活性的丧失。
2.5 知识元
我们将教育资源的最小粒度划分称之为知识元。它有以下性质：
(1)原子性：知识元作为最小的单元，不可分割；
(2)功能完整性：知识元被具体用来说明某一类或某一点的知识，它在功能上是完整的；
(3)可重用性：知识元是为了说明某一类或某一点的知识，不局限于某一次的使用。
在E-learning系统中，一般以知识元作为一个基本的学习单元，如数据结构课程中树的遍历可以看作一个知识元。因此可以将知识元与日常教学中的知识点联系起来，将知识点定义为知识元。
2.6 知识簇
知识元的组合我们称之为知识簇，知识簇可以自包含，即知识簇可以是由知识元构成，也可以由更小的子知识簇构成，还可以是由知识元和子知识簇混和构成。
3 教育资源元数据概念模型
我们来定义教育资源的概念模型，主要目的在于明确定义资源属性及资源之间的联系。
教育资源元数据模型分为两个部分，一是将资源作为一个整体进行描述的基本属性集，二是资源间的相互联系的定义。
3.1 教育资源的基本属性集
良好的分类机制能高效地实现对教育资源的组织管理与使用，对教育资源进行分类的目的有助于确定教育资源的基本属性集。在本文中，分类体系的设计以国家教育资源元数据规范作为基础。
根据规范，教育资源分类体系[1]分为二级，既包括对每类资源都适用并与资源组织建设过程密切相关的通用分类，即一级分类；又根据不同资源的特殊属性，提供了更细一级的分类，即二级分类。每个分类元素都作为资源的一个属性，记录在属性描述表中（如图1）。
一级分类包含学科、适用对象、资源类型、技术格式、语种五个分类元素。这五个分类元素是对资源进行组织的基本依据。
在图1中，我们首先以学科为总的分类依据，再根据适用对象和资源类型对教育资源进行详细划分。对于其它的分类元素，如技术格式、语种等可作为资源的一般属性，记录在属性描述表中。
第二级分类就是针对第一级分类的属性值作为分类元素对教育资源进行进一步细分。例如，第一级分类中的资源类型，可以是文本、图像、声音等。在第二级分类中就要以文本、图像、声音作为分类元素进行扩充，例如声音可以有采样率、格式、要求等属性，然后再分别对采样率、格式、要求等再设置扩展分类，以此类推……
目前，为了使标准相对宽泛，增强通用性，国家标准只规定了第一级分类，现有国际国内教育资源分类体系对二级分类的说明和要求都较宽泛，可视需要自行扩充。我们所做的主要工作，一是对一级分类中的学科属性进行层次划分，扩展到知识点这一层，支持对教育资源的准确定位，完善规范的基本属性集，二是对教育资源之间的联系进行定义。
3.2 知识的层次结构
各种类型的知识以教育资源的形式呈现给学习者，因此教育资源的结构可以与知识的结构相对应。下面我们主要讨论知识的层次关系。
现实中的知识具有领域性、专业性、继承性等一系列特性，知识的这些特性决定了知识具有一定的层次结构。
参照国内外的相关规定，我们将知识划分为六个层次[2]。第一层是所有的知识，第二层是领域知识，第三层是专业知识，第四层为课程知识，第五层为知识簇，第六层为知识点。
图2表示了知识的这种层次划分，结点表示某个具体的知识单元（可以是知识元，也可以是知识簇或更高一级的形式），有向弧表示结点间的关系。学习的过程，可以描述为从起始结点到目标结点的遍历路径。
3.3 知识之间的相互联系
一般来说，知识之间存在继承、平行、关联等几种关系。
继承：两个知识A、B，若A包含了B，就称B继承于A。这体现了知识的细化。
前驱和后继：两个知识A、B，若AB而没有BA, 则称A是B的前驱，B是A的后继。这体现了知识学习的序列性。
平行：两个知识A、B，若AB 而且BA，则A和B是平行的。这体现了两个知识学习不具有序列性，掌握不分先后。
关联：三个知识A、B、C，若A∩B＝C，则称A和B是有关联的，B关联A，这体现了知识间的联系。
图2中层与层之间的知识只有继承关系，在同一层次内的知识可以有前驱和后继的关系[4]，也可以是平行、关联、继承等关系。图3我们以知识簇这一层来示意同层元素之间的联系。图3中结点表示某个具体的子知识簇，有向弧表示这些子知识簇之间的联系。
参照以上概念模型，我们以某门课的教学大纲为依据，就可将知识层次转化为我们所熟悉的学科－专业－课程－章节（知识簇）－知识点的体系结构，以对教育资源进行清晰地描述。
4 教育资源元数据的逻辑模型
参照第三章的概念模型，我们使用XML模式来对上述模型进行表述，就生成了教育资源元数据的逻辑模型，参照现有的分类词汇表，依照此模式生成的实例化XML文档就是这个教育资源元数据的实例。
5 结束语
教育资源元数据的定义是E-learning系统实施的基础性工作，我们以教育资源元数据规范为基础，参考相关研究成果，对规范提出了一些扩充。在实际操作中，E-learning系统的建设者需要根据自身的情况进行修改，使其更加完善，作为对国家网络教育标准化工作的有益补充。
参考文献：
[1]全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会.《网络教育技术标准CELTS-3.1(CD1.6)――学习对象元数据》，/download/CELTS-3.1(CD1.6).zip，2003.
[2] 张玉芳，熊忠阳，吴中福. 基于WWW的远程教育系统实现[J]. 计算机应用，1999.10.
1 定位为基础核心课程
“数字逻辑与数字系统”课程是计算机科学与技术专业及相关专业的基础核心课程，首先定位要明确，对于刚入校的低年级学生来讲，教师一定要有打好其扎实基础的信心、责任与方法，教师不仅要有教好本课程的责任，还要有引导学生入门计算机科学与技术专业的方法与责任，故教人者同时兼顾着指引学习者进大门（计算机学科）与入小门（数字逻辑与数字系统）的责任。
（1）对不同的学校、专业来说，无论是硬件、软件、应用或其他相关专业，各校有自身的基础、底蕴，故对各专业的分类，要求会有所偏重，但“基础”、“核心”应该不可动摇。
（2）无论是本科、专科，还是其他层次类型的学校（公办、民办、独立学院、自考、函授、高职院校）都应重视本基础核心课程的教学。
对“数字电路与数字系统”，教育部在各类相关的教学大纲中均规定为必开课程（其重要性在此也不必多说）。
2 领导的重视程度
各高校计算机院、系领导安排此课程的相对重视程度至关重要。
（1）主讲教师、助教、实验课技师要安排精兵强将。我们可比喻上课效果按下棋的段位来分，教授上课未必是九段，讲师也可以是九段。即要由那些课上得棒并且有责任心的人员进行教学。
（2）有较稳定的教学、研究小组。现在较普遍的问题是有些教师搞科研或因其他原因，常常出差，出现换、停课次数较多的现象，必然影响教学效果。应该建立一些制度，如带实验临时由研究生轮流带不行；教师常出差不行；课程从头至尾必须由固定的老师完成，不能像办讲座式地轮换人员。
（3）领导、教师、实验技师经常要注意学生的反馈意见，随时掌握教与学、示范与动手过程中出现的问题，并及时解决。本课程既要学理论，又要动手做实验，各环节要环环套上。
（4）选一本恰当的教材，在充分尊重主讲教师的基础上，给予一定的把关。虽然计算机及相关专业要开设数字电路课程，但是由于不同的学校、专业的要求，着重点、学生的层次有所不同，在选择教材时也有所区别。这里强调的是“恰当”，即适合学生的层次并经过实践证明选用此教材达到了好的效果。比如我们南京大学计算机系选用的是由科学出版社出版的新世纪高等学校计算机专业教材系列中的《数字逻辑与数字系统》（白中英主编）教材，这是针对普通高校本科生使用的获奖教材，经过论证和试用到正式选定使用，取得了较好的效果。
3 主讲教师一定要负责
选定有丰富教学经验的且有责任心的主讲教师（同时也是相关教研小组的负责人）是关键的一环。
（1）主讲教师要经常与实验师、助教、学生沟通。
（2）相对来说，各角色要分工明确。
①主讲教师是主线、核心队员。
②实验师首先要教会每个学生真正自己动手（这是一道坎，有人会用别人做好的东西去冒充，硬件上手和软件上手不一样，现在电脑很普及，软件上手实践机会多，而硬件要有相应的实验条件提供）做好基础实验；其次才是谁做得更复杂、更好的问题。
③对助教主要要求他发现、总结学生作业及实验中的问题，特别是带有普遍性的问题。
（3）教研小组负责人对各类人员要有考核，亲自与学生沟通，及时了解本教学小组成员的工作成效，比如耐心程度，对学生的态度，设备、器材的损坏率等。
（4）积极与院、系领导打交道，以便保持本课程在获得支持、重视程度、投资更新等方面的地位。
4 结合调查意见
结合学校、教务处等有关部门对学生的教学抽样意见调查，将本课程的得分、评价与其他课程作比较，以便相互促进、提高，本作者所主讲的数字逻辑电路课程在综合评分中总是名列前茅。本课程有自身的独到之处，讲课、实验做得好具有得分优势，而如果不重视实验，做得不好结果正相反。
5 课时的安排要适当
各学校要根据自身的情况及所选用教材的建议课时，综合考虑实际课时的确定。比如我校计算机系所选用的教材参考课时为64学时，我们认为这是最低课时数，我们是偏重软件的学校，对于为数不多的硬件课程要保质保量，主讲教师要根据情况增加课时，应在正常顺序教课的基础上，对于：（1）学生学习中存在的普遍性问题；（2）习题中带普遍性的问题；（3）增加的某些内容、补充的典型例题等由主讲教师在课堂上讲效果好。另一个要注意的问题是现在普遍采用电化教育，上课放投影，教师如果不掌握好进度（往往难以掌握），学生会无所适从，应给一定时间要求学生记笔记，并给予反应上的缓冲时间。我们试过两个班级做记笔记与不记笔记的对比，最终有一定时间记笔记的班级在学习效果、考试成绩方面均优于不记笔记的班级，现在学生普遍不愿记笔记、不愿动手，这是要引起注意的一种新的惰性。
6 激发学生的学习兴趣，调动其积极性
在整个教学的各个环节上要设法激发学生的学习兴趣，从而调动起同学们对本课程的学习、动手作实验的积极性。
（1）通过形象的比喻（要结合内容与进度）激发学生兴趣
比如学习基本逻辑运算及电路时，将其比喻为建高楼，需要先了解砖、钢筋、水泥等基础建筑材料；当学生学到可以设计一些较为简单的电路时，既要肯定又要激励，可比喻为，你可以用砖等基础材料搞创作了，不过还仅仅停留在搭个羊圈、盖个马棚的水平，必须进一步学下去；而在教材基本上讲完后，可比喻为，你现在相当于可以建造人住的普通房屋了，但你要造高楼大厦，建筑精品还需努力学下去。这样类似的比喻学生印象深，已有不止一个已毕业的学生遇见我闲谈时提到教师比喻建筑之事，有的学生对我姓什么都有些模糊，但建筑之事不忘。
（2）激发学生的好胜心
现在的学生普遍好表现，好展示自己，给他舞台，他会用十足的心思。比如讲触发器时，对主从J―K触发器的基本逻辑图，我对学生说，谁5分钟看懂并能正确讲给我听就封他为高手，10分钟看懂水平还可以，15分钟还未看懂就别自己看了；而对维持阻塞D触发器的逻辑图，谁8分钟看懂是高手，12分钟看懂还可以，18分钟还闹不明白就别自己看了。
学生说他学到了相关知识，并能做题目了，我封他水平还可以；要做高手必须用尽量短的时间讲得让别人听懂，这对教师也存在挑战，教师自己懂的东西能否尽快让学生也懂，这是个考验。
（3）结合就业
告诉学生现在硬件越来越重要，其应用范围越来越广，就业机会和工资待遇大有提高，现各大学计算机专业毕业的学生动手能力普遍不够，会编大型程序的人不多，会硬件设计的人就更少了，若想粮袋里的粮食多一些，那就先跟老师把数字逻辑电路这一基础课学好。如果学生拿着自己设计的硬件作品去找工作，往往比拿一软件作品还管用（别人一看你硬件都会设计，那么普通编程也应该没问题）。
7 目前国内高校本门课程普遍存在的一些问题
作者经过对国内各层次的高校数字逻辑电路课程的教学、实践及相关教材的调研，发现了一些问题。
（1）使用教材较为陈旧，讲授内容缺乏时代性。
①教材不少，但更新较慢，有的教师有惰性，不愿轻意换教材或使用更新版本，这与教师太忙，学校重科研、轻教学等多种原因有关。
②出版社与作者对如何更新已有版本的教材缺少沟通。比如涉及到报酬如何算等问题。实际上如果使用同一书的更新版本，既节省教师的备课时间，又有延续性，出版社书的销量也可以增加，这样效果较好，所以出版社应与相关作者建立长期的合作关系。
（2）只讲授“功能部件”级范围，不涉及“数字系统”级范围。
①与教学计划的革新、课时安排有关。
②与主讲教师、助教、实验技师的观念、水平的提高，知识的更新有关。
③与学校设备、器材的经费投入有关（这不完全是任课教师的问题）。
（3）不少院校将本课程交给电子系教师讲授，因而与后续课程不易衔接（理论教学、实践教学都会存在问题）。
①外系教师的责任感通常与本系教师有差别。实验师、助教的配备也有问题，有的学校还可能是私下请的，无工作量、无考核，只给课时费了结；有的可能连实践课内容都砍掉了。
②对不同专业的后续课，培训人才的侧重点会有较大的偏差，比如对软、硬件设计的结合等问题。
③我们应该偏重围绕计算机这一专门的数字系统进行研究，可称是一种纵深研究，而电子系是一种横向的广泛的研究。
（4）硬件设计语言本科生采用ABEL-HDL语言较易掌握，效果较好，而用VHDL语言效果相对差些。
（5）所用实验设备较为落后，这会涉及到经费的投入问题，有的学校微机购置了许多，而数字电路实验设备却很陈旧，甚至没有。
（6）硬件课程受到挤压，有的地方把数字电路和模拟电路课程合并，有的甚至作为讲座性质或干脆砍掉不上了。这些都是有待规范、解决的问题。
总之，应在把“数字逻辑与数字系统”课程真正作为计算机专业基础核心课的原则下，各校结合自己的情况，在教学、实践的各个环节上引起足够的重视，认识到基石与空中楼阁的含义，如果没有学好先行的基础课，那么后续的专业课也是无法学好的。
8 小结
本文是作者根据自己在多年的教学中对数字电路课程的地位、授课过程中所经历的课程内、外的某些相关问题而进行的总结，以及一些较为成功的经验，并提出了自己的一些独特看法、观点。同时对国内一些不同层次的学校作了调查、研究，借鉴了一些经验，并指出了存在且有待克服的问题，对于那些正在讲授数字电路课程的青年教师或即将讲授本课程的教师是值得一读的。作者自认为是从事计算机教育教学实践中取得的一个小小成果，且具有普遍意义。
参考文献
[1] 白中英. 数字逻辑与数字系统. 北京：科学出版社，2003.
一 数字化教育游戏教学系统设计基本原则
1 知识构建原则
实践表明，对学习持不同观点的教师将会直接影响其对各种多媒体学习系统的态度。由此，这些多媒体学习系统也会产生不同的学习效果。将学习看作是信息获取过程的教师往往会认为，将多媒体用于教学就是一个信息传播的过程。这在早期CAI课件系统中表现的尤为明显。在这些系统中，知识点常以线性方式加以组织，教师的作用就是呈现信息，学习者的主要任务就是接受信息。这种观点将学习认为是学习者对信息的接受，信息是能够从计算机屏幕移入到学习者脑中的客观对象。因此，学习者的学习是被动的。与前者不同是，将学习看作是知识构建过程的教师，往往会将多媒体看作是一种辅的认知工具。知识是由学习者主动建构的，学习者的主动认知加工能够帮助学习者理解材料，主动认知加工能够从所呈现的材料中建立起连贯一致的心理表征。
教师还必须清醒地认识到，无论持有上述所提到的两种学习观的哪一种，采用多媒体系统后的学习结果可能是意义学习，也可能是机械学习，甚至还有可能是无效学习。无效学习肯定是我们不希望看到的学习结果，我们希望看到的是，学习者对知识主动构建的结果——意义学习。对此，奥苏贝尔有精辟的阐述。
通过以上论述，能为教师在教学中使用教育游戏提供以下两点启示：
第一，要使学习者能够主动的建构知识，教师必须要积极引导学习者，使学习者能够产生将新信息与原有知识之间建立联系的心理倾向。
第二，学习的过程中，教师要能够为学习者即时搭建支架，让学习者能够在新信息与原有知识之间建立联系。
2 以学习者为中心原则
在数字化教育游戏教学设计中，要注重以学习者为中心的原则，这实际上是知识构建原则的一个具体体现。以学习者为中心的观点主要体现在两个方面：第一，在教育游戏的设计与开发中，要清楚地认识到，教育游戏作为一种教学媒体、一种新的技术手段，一定要注意克服以技术为中心的取向。从多媒体技术在教育领域中无数的失败案例可以看出，多媒体技术先是受到极大的期望，然后就是太范围的应用，最后则是令人失望的结果。第二，在教育游戏的选择上，要以能否促进学习者对知识的意义建构为前提。纵观目前的教育游戏，其中有不少教育游戏软件无非是采用了游戏软件的一种外在形式对知识点进行了封装而已。当然，这些软件在知识点的组织上是非线性的，这是相对于传统CAI课件的先进之处。这类教育游戏在使用中基本上是需要学习者去适应游戏，只有这样学习者才能够进行学习。这样的教育游戏更多关注的是一种游戏技术的应用，而并未使游戏技术帮助学习者进行更有效的学习。
二 数字化教育游戏教学系统设计构成要素
自从二十世纪六十年代提出第一个教学系统设计模式以来，教学系统设计模式已有不下百种之余。尽管这些教学系统设计模式不尽相同，但从其构成要素上来看，教学系统设计涉及到一个组织化的教学过程，如教学目标、教学内容、学习者、教学策略、教学媒体以及将这些基本要素整合为一个模型。其中，ADDIE(Analysis，Design，Development，Implement，Evaluation)教学设计模式包括教学的分析(Analysis)、设计(Design)、开发(Development)、实施(Implement)和评价(Evaluation)五个环节。
另外，由HeinichR等人(1989)开发的ASSURE(AnaIvzelearners，State objects，Select media and material，Utilize mediaandmaterial，Requirelearnerparticipation，Evaluate and revise)教学设计模式则包括分析学习者特征(Analyze learners)、陈述目标(State objectives)、选择媒体和材料(Selectmediaandmaterial)、运用媒体和材料(Utilize mesa and material)、要求学习者参与(Requirelearnerparticipation)以及评价、修改(Evaluate and revise)六个环节。
三 数字化教育游戏教学系统设计的目的
为什么要进行教学设计?显然对这一问题的回答会有多种。对教学进行设计，其结果可能成功，也可能失败。但就促进学习者的学习而言，教学设计是对能产生成功教学目标的一种描述。对于设计能够支持数字化教育游戏教学系统的目的主要有以下三方面：
第一，促进个体学习者的学习。这里的个体并不是指学习者之间的组织形式，比如，以班级、学校为单位的学习者或在网络上进行学习的单个远程学习者。这里的个体是为了强调学习是发生在每一个具体学习者身上的。
第二，促使教学能够分阶段实施。这说明教学是以系统化的方式进行计划与实施的，这样可以保证教学有效的发生。这些阶段既有短期的，也有长期的，它可以帮助教师减轻对教学过程中未知细节的考虑。因为在教学过程中，有些教学事件在事先是很难预料到的，教师的每次课堂教学都要面临新的决定。
第三，明确学习者的位置。既然教学系统设计是要通过分阶段实施教学来促进学习者的学习，那么学习者在教学中的地位就必须要首先明确。教学并不只是能够反映教师的知识，同时更要反映学习者是如何习得这些知识的。这将直接导致教学系统设计模式是倾向于教师还是倾向于学习者。
四 支持数字化教育游戏的教学系统设计模式
模式是再现现实的一种理论化的简约形式。教学系统设计模式是在教学系统设计的实践当中逐渐形成的一套程序化步骤，其作用是要指明说什么，怎样去做，而不是为什么要这样做。
对于教育游戏中的师生关系，我们认为教育游戏中的学习者是知识的主动建构者，是社会化学习的协作／合作者；教育游戏中的教师既是游戏的参与者，也是教学活动的主导者。在我们提出的数字化教育游戏的教学系统设计模式中，由教学目标分析、学习者分析、两个教学分支以及评价、反馈构成。如图1所示，显示了该模式各组成部分及之间的关系。该教学系统设计模式具有如下四个特点：
第一，可以根据教学内容和学生的认知结构、认知风格来决定在教学过程中的全部过程或部分过程使用教育游戏。
第二，在教学的整个过程中采用教育游戏意味着教师、学生具有同样的游戏者身份。这样的教学具有发现学习的特征，教学过程的实施需要依靠教育游戏所提供的完善的教学策略以及游戏者之间的交互行为来推进。
第三，在教学过程中的某个阶段采用教育游戏意味着教育游戏不能够为教学的整个过程提供支持，教师既可以是游戏者也可以是游戏的引导者，在教学中一般采用先行组织者教学策略，当然也可以采用其他教学策略，如自主学习策略。
第四，对学习者进行学习结果评价并不是教学的终点，而是要使学习者能够灵活地运用知识，解决真实情境中的问题，因此要采取一些知识迁移策略来促进知识的迁移。
(1)教学目标分析
很多教学系统设计模式一般都包含教学目标分析这一环节，教学目标阐述的是学习者的学习结果。该模式的教学目标分析中除包含一般教学目标分析中的分类、表述和呈现外，还包含了分析使用教育游戏是否能够支持教学目标的实施，这体现出技术要服务于教学，而不是教学从属于技术的思想。
(2)学习者分析
教学目标分析能够明确学习者在教师与同伴的帮助下，利用资源和工具习得什么，而不是指教师教了什么，或者通过该课程教给学生什么。学习者分析的主要目的是要考察使用教育游戏是否能够促进学习者的学习。学习者分析主要包括以下四个方面：
第一，分析教育游戏软件运行的计算机软件环境、硬件环境和网络环境。如软件是运行在微软操作系统、苹果操作系统或是其他操作系统；软件是2D的还是3D的；是否需要高性能CPU和GPU软件是单机运行还是联机运行等。
第二，分析学习者是否具有使用教育游戏软件的能力。教师在选择教育游戏软件之前，除了要考虑学习者的认知水平外，还要考虑学习者在游戏软件操作中的经验。实验表明，在开始阶段，游戏软件操作经验高的学习者的绩效水平要高于游戏软件操作经验低的学习者。
第三，分析学习者是否需要在呈现任务之前为学习者提供引导性的操作或练习。如果学习者在开始学习之前对教育游戏软件的使用和规则的理解存在困难，教师则需要引导学习者进行练习。 转贴于
第四，分析学习者对待教育游戏软件的态度。目前，在教学中引入教育游戏不仅在教学管理上存在一定的阻碍；学生对此的接受态度也是一个需要考虑的问题。学生对待教育游戏的态度会直接影响软件使用后的学习结果。
(3)教学分支的选择
根据教学需要和学习者分析决定是在教学的全部过程采用教育游戏还是在教学过程中的部分采用教育游戏，这体现了技术服务于教学，教学是以学习者为主体的重要思想。
(4)教育游戏的选择
教育游戏本质是一个软件，教育游戏的选择主要从以下几个方面加以考虑：
第一，根据特定领域的特征选择教育游戏软件的类型，如即时策略、第一人称射击、角色扮演、动作等。
第二，考虑教育游戏软件的技术的特征，如硬件要求、操作系统要求、游戏操作方式(是直接通过鼠标、键盘操作还是需要其他外设，如游戏手柄等)、网络接入等。
第三，构建学习环境，包括计算机位置的摆放、联网类游戏是否需要进行子网的划分等。
第四，不同的教育游戏软件特征将会影响的教学策略的设计，比如策略类游戏可以选择协作学习策略、角色扮演类游戏可以选择竞争学习策略，而有些模拟类的游戏则可以采用示范一模仿策略。
第五，确定教育游戏中，游戏任务的时间。在教育游戏中，有些任务的时间是需要在游戏开始之前进行设定的，而有些则是在游戏开发时就已经设定好了的。
(5)确定先行组织者
“先行组织者”是奥苏伯尔提出的一个概念。奥苏伯尔认为，促进学习和防止干扰的最有效策略就是利用适当相关的和包摄性较广的、最清晰的和最稳定的引导性材料，这种引导性材料就是组织者。由于这些组织者通常是在教学内容呈现之前介绍的，目的在于利用它们来帮助确立意义学习心向，因此被称为先行组织者。在教学过程中的部分采用教育游戏时，需要利用先行组织者为学习者提供认知结构中的上位概念来同化新的知识，或者是提供一个能够指出新旧知识异同的组织者来确立新旧知识之间的联系。但如果在教学的整个过程全部采用教育游戏是否就没有先行组织者呢?事实上，在这种情况下，先行组织者是包含在教育游戏中的任务开始或结束部分的。
(6)教学策略的选择
教育游戏环境是一个开放的学习环境，在这样的环境下学习者很容易产生迷失现象，学习者不能将注意力集中于学习任务上。教育游戏教学策略的设计是以建构主义思想为指导的，一般采用合作，协作学习、发现学习和自我调节学习这样的教学策略，教师在教学活动中为学习者提供支架。同时，策略的设计还受到领域类型和教育游戏软件类型的制约。在教学的整个过程全部采用教育游戏时，教学策略是包含在教育游戏中的。
(7)教学过程的组织
第一，按照加涅的九事件教学安排学习活动并创设学习情境。教师应该熟悉学习者领域中的内容，利用先行组织者策略为学习者建立先行知识。
第二，指导学习者提高教育游戏软件使用的操作技能。
第三，观察学习者操作教育游戏软件时的学习活动，教师应在适当的时机通过教育游戏软件间接地或面对面直接地给予学习者干预和指导。
(8)学习结果的评价
以建构主义理论为指导的教学系统设计更加强调学习者在学习过程中的真实体验，而传统的标准化测验并不能完全检测出学习者的能力。替代性评价则避免了典型的多项选择测验中存在的问题，这些新的评价体系中所蕴涵的核心思想是要求学生自己展示自己的学习，或者展示自己在学习过程中学到的知识和技能来完成一些实际工作，其目的就是要在真实的情境中展示学习者自己的水平。
a 档案带评价 (portfolio assessment)
替代性评价的一种常见形式就是档案带评价，即搜集和评估学生在一段时间内的作平样本(Hambleton，1996；Herbert&Schultz，1995；Rolheiser，Brower，&Stevahn，2000)。教师可以收集学生的作品、研究设计以及其他一些反映高级心理技能的作品，并以此作为评估学生进步程度的依据。[5]在教育游戏中档案袋评价主要体现在学习者在游戏过程中的表现或任务的完成情况。
b 表现性评价 (performance assessment)
表现性评价是在现实生活中对学生知识和技能的实际表现进行考察的测验。表现性评价的一个例子就是完成论文，完成论文不仅要求学生展现自己知道什么，还要表现出自己能做什么。汽车驾驶员和飞行员的驾照考试、医学上的临床测验等，都是表现性评价(Swanson，Norman，&Linn，1995)。在教育游戏中表现性评价主要体现在学习者与游戏的交互过程中所表现出的行为。
c 层次分析法 (Analytic Hierarchy Process，AHP)
层次分析法由是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪70年代初，在为美国国防部研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”的课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法，是一种定性与定量分析相结合的评价方法。层次分析法在教育游戏中主要体现在教育游戏软件统计系统的设计上，通过将层次分析法转化为计算机程序代码，来计算学习者在任务完成过程中的行为表现，从而生成统计结果来进行评价。
(9)知识迁移策略
学习者通过学习结果的评价并不是教学的终点，而是要使学习者能够在真实情境运用知识解决问题，因此要采用知识迁移策略促进知识的迁移。采用先行组织者能够促进学习的迁移。
五 总结
数字化教育游戏具有传统面向娱乐领域内游戏吸引人的特质，同时还能够促进学习者的学习。对于这样的一种教学媒体，如何使其在教学中发挥作用，则是需要进行合理设计的。文章提出了一种能够将数字化教育游戏整合到教学中的教学设计模式。该模式在以学习者为中心的指导下，具有良好的适应性。
参考文献
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20世纪末21世纪初，国内外先后掀起了数字图书馆开发的热潮，对数字图书馆的开发热潮，对数字图书馆的研究不仅引发了信息技术专家和图书情报工作者的浓厚兴趣，而且引起了人文、社科研究人员及其他人员的注意。目前，在图书馆界甚至整个学术界还没有一个被广为接受的定义。从众多的数字图书馆定义中，我们一般趋向于这种解释:数字图书馆是指“具有丰富内容的多种媒体的数字化信息，具有网络环境下多种电子技术工具和服务手段，能为读者提供高效、方便的数字化信息服务机构”。用一个公式来表示，那就是:数字图书馆=丰富的数字化信息+先进的技术手段+高效的信息服务。这个定义包括三个方面的内容:数字化、网络化和先进的服务手段。数字化是指数字化信息和信息载体;网络化是针对信息通道而言的;而先进的服务手段是直接连接图书馆与读者的桥梁，并最终使数字图书馆有所用、有所为。相对于传统图书馆来说，它们都是全新的概念。
一、数字图书馆与传统图书馆的区别
数字图书馆是在传统图书馆的基础上，经脱胎换骨的改变发展起来的，与传统图书馆的功能、结构、运作方式、服务方式、评价标准、工作重心等多方面存在着差异，本文从以下几个方面加以比较。
1.馆藏结构的不同
传统图书馆是以纸质载体为主，其它载体并存，它的复本概念和拒借率等现象不会消失;而数字图书馆则是全部以电子出版物和网上数字信息为管理对象，它的存储介质已不限于印刷体，它具有文本、声、光、图像、影视等多种媒体，其存储的载体也相应的有光盘、录音带和各种类型的数字化、电子化装置。它通过多媒体、超文本、超媒体等技术，提供智能化的信息检索手段，向读者展示各种生动、具体、形象、逼真的信息，而且网络化的信息资源，不存在复本和拒借率的现象。
2.服务方式不同
传统图书馆的服务是以物理的图书馆为中心被动地为读者服务，它受时间和空间的限制，只能局限在一定的地区和在一定的时间段里为读者服务;数字图书馆的服务是开放型的，是一个分布式的图书馆群体。数字图书馆通过宽带高速互连的计算机网络，把大量分布在一个地域或一个国家的众多图书馆或信息资源单位组成联合体，把不同地理位置上及不同类型的信息按统一标准加以有效存储、管理并通过易于使用的方式提供给读者，超越空间和时间的约束，使读者在任何时候、任何地方都可以在网上远程跨库获取任何所需的信息资源，达到高度的资源共享。它是以用户为中心，用户通过网络终端的方式查找信息，网络可以把大量的网络信息资源带到用户的家里或办公室里，用户们可以同时存取许多数字图书馆的信息资源。它没有时间和空间的限制，一天24小时为读者服务。
3.工作重心不同
传统图书馆是通过采购、编目后进行流通和阅览为工作重心的;数字图书馆则以信息的收集分析、参考咨询和网络导航为中心，图书馆员真正成为信息的导航员。数字图书馆可实现异种数据库之间、服务之间、工作站之间的可互操作性，并正在探索深层语义上的可互操作性。它采用一种联合式或协调性软件，从类型相似的数据对象和服务中，取得一致性和连贯性检索内容。
4.文献信息载体的寿命不同
传统图书馆以纸张载体为主，中国素有“纸千寿”之说，迄今为止，没有哪一种轻便的文献载体能比纸张更容易长久地保存和保护，只要保管好就能使用上百年时间;而电子载体不仅保存条件苛刻，而且寿命极短，数字化的信息容易受病毒等因素的影响，导致数据永远丢失，如果图书馆因经费拮据不能续订网络数据库，那图书馆将会一无所有，因为图书馆只不过是购买过一段时间的使用许可权。
5.图书馆管理员工作的任务不同
传统图书馆管理员主要任务是对文献信息进行收集、整理、保存、传播，成为社会文化传播的角色;而数字图书馆时代的管理员不再只是被动的信息资源管理者，而是成为信息采集者、管理和传播者，成为利用文献信息的导航员，由文化工作者转向教育工作者。它可以通过网络随时和传播各种文献资源的信息，对读者进行“引导”或“导航”，向读者提供多种语言兼容的多媒体远程数字信息服务。
6.图书馆发展经费的两极分化
传统图书馆的发展缓慢，图书馆建设在基本完成以后花费不多;而数字化的图书馆的发展建设的投入很高，具有高资金投入、高技术设备、高人力消耗的特点，而且信息资源共建共享也是高投入的，例如中国国家图书馆的中国数字图书馆试验计划和教育部的Calis项目的启动均已耗资数千万人民币。 转贴于
7.评价图书馆的指标不同
传统图书馆一般用藏书量的多少作为主要的评价指标。如评价一个高校图书馆要看师生人均有多少册书、刊，每年又新购多少册书、刊，或藏有某些大部头图书、特色图书等，这些指标的着眼点都是各馆的藏书量。它的特点是:重投入和规模，轻产出和效益。投入和规模等指标，如书刊购置费、设备购置费、馆舍、馆藏、人员等是量化的，而产出和效益，如服务的质量和数量、整体效益和效率、人均效益和效率等往往缺少量化指标，要求是模糊的，评价是难以操作的。而现代图书馆是以本馆和读者群所能利用的文献量、信息量及利用这些文献、信息所产出的产品的数量、质量和经济效益来作为评价一个图书馆的指标。它的特点是:重产出和效益，投入和规模的权值降低，被利用的文献量、信息量及产出产品的数量、质量、经济效益等都是量化的，评价较易操作。
二、数字图书馆的发展前景
数字图书馆虽然还处在理论研究与局部开发研究中，但它强大的生命力已经展现在了我们面前。数字图书馆是图书馆的一次革命，它必然会对图书馆界及整个社会造成深远的影响。但我们也应该看到，从传统图书馆到建成数字图书馆还有很长一段路要走，因为大量的国内外科技资料的数字化处理很可能是一个漫长的过程，不可能一蹴而就。因此，图书馆数字化建设应分为两步走。
第一步是建立复合图书馆，也就是传统图书馆与数字图书馆并存，电子版文献与印刷版文献并存。复合图书馆是馆藏与虚拟的网络资源结合体，因此应从实际出发，科学地处理多种载体类型的关系，制定策略，做好纸质文献资源与数字化信息资源的整合工作。首先对现有信息资源进行统一标准的存储和重新加工，建立完善的复合型图书馆信息资源体系，在技术标准上与国家标准保持一致。其次在进行数字化建设时，要分清主次，优先将特色馆藏资源进行数字化加工处理，并为读者提供更便利的服务如开辟网上阅览、查询、检索、培训等，使复合图书馆的服务更贴近读者。
第二步是在复合图书馆基础上建立起真正意义上的数字图书馆。在此期间，首要的任务是强化服务。数字图书馆是应服务的要求而产生的，因此，数字图书馆在传统图书馆的基础上要更充分地满足读者的服务要求，适应信息载体发生的变化，使服务更趋多样化，由封闭走向开放，并与世界各大图书馆在因特网上融为一体。
与此同时，数字图书馆的建设还要加大信息基础设施建设的力度，从通讯、网络、计算机等方面为数字图书馆的正常运行提供保障。此外，各地区、各部门的图书馆要打破区域界限，在编目、馆际互借、联机检索、采购等方面互相协调，按照优势互补、互惠互利的原则实行大联合，以便最大限度地共享信息资源。
三、数字图书馆与传统图书馆的联系
数字图书馆是传统图书馆的发展，是以传统图书馆为基础，仍是传统图书馆的组成部分。两者构成因素、特征、功能、作用不完全相同，从而形成两个不同的体系，各有相对的独立性，各有自身的脆弱性和局限性，两者又具有不可分割的联系性。所以，数字图书馆和传统图书馆两者不是相互排斥，而是共存互补，相互结合为一个有机的混合体，这不仅是自身发展的需要，还符合社会发展与需要。
参考文献
近几年来，随着高校的学生数量不断增多，全国高等院校也崛地而起，发展迅速，规模不断壮大，主校区对应的分校区比比皆是，管理也随之混乱，管理分散。而多校区管理的现象使得学校不得不发生变化，这样就需要了一种新型的教育管理模式，而数字艺术教学管理系统就是在这样的背景下研究出来的。这样的系统可以供校领导、师生的交流，可以查阅管理信息资料，提高管理效率，可以有效的实现教学互动。
1国内外研究的现状
数字艺术教育主要是培养学生将新兴技术和理念结合起来，培养学生运用数字媒体技术的能力，使其符合社会需求的人才。
在现阶段，国外的技术相对于我国较为先进，软件使用率也较高。而在欧洲等发达国家，数字教育已经趋于完善。
在国内，我国的数字教育还很缓慢，而我们的也在不断更新和突破，向现代化靠拢。由于国内外的文化与接受的程度不同，我国数字艺术教育更是进程缓慢。为了适应国内人才需求，我们也在不断的吸取国内外的经验，发展一条适应我们自己的改革之路。同时，我国内也有一些教学管理软件也得到了突飞猛进的成果。
2交互理论
交互是指人与人之间的相互影响和作用。而在教学中的交互指的是教师与学生之间的交流，双方都具有主观能动性，借助虚拟化的数字艺术教学系统进行沟通与联系。这样的功能软件可以拉近师生的距离，促进沟通。
系统中的交互可以理解为用户与用户之间利用数字艺术教学系统进行沟通和交流，既是老师与学生的交流和反馈（课程的指导，资料的借阅等）
3系统设计七大模块
该系统通过建立七大模块，分别是：用户管理；教师信息管理；课程管理；选课管理；成绩管理；信息管理；教学互动管理模块的设计，用于记录师生、课程等基本信息，用于存放学生选课等关系，建立良好的数据库，便于师生方便快捷查阅课程资料，完成学校的课程学习。
（1）用户管理设计：由于系统所涉及的用过甚多，这就需要有一个程序用于整合资源，功能模块多样化，对不同人群的权限有所区别，来保障数据库的安全。
（2）教??信息管理：教师信息管理设计主要用于修改学生信息，录入成绩，查寻教师信息等，通过该模块，可以查寻教师的授课情况以及资历。
（3）课程管理：课程管理是教学的基础，该模块可以展示课程的介绍，采用先进的3D数字技术展示课程介绍，以便于学生更直观的了解自己所学的课程。
（4）选课管理：根据学生专业计划，供学生选择选修的课程，学生可以在网上选择自己所要学习的课程，从而体现了学生学习的自主性。
（5）成绩管理：该模块是体现学生对学习课程掌握程度的好坏，是非常重要的环节，是学生能够顺利完成学业的重要考评。学生可以用于查询学分，老师用于考评学生学分进行统计，衡量一个学生能否顺利通过该考试的重要凭证。
（6）信息管理：信息管理是记录了学校、师生的个人信息等，涵盖非常广泛，该模块注重信息的更新与维护。实时更新学校近期动向，教师调动以及学生课程安排情况等。
（7）教学互动管理：教学互动管理是数字艺术教学系统的核心模块，该模块可以是教师更好的引导学生下载良好的适合学生学习的知识，而学生可以很好地利用该模块，学习教师分享的知识，更好吸收和消化，学生可以在该模块提问，教师进行答疑，真正的实现了教学互动。
4系统的实现
Abstract: aiming at the intersection of our country, big cars, traffic more chaotic phenomenon, focuses on how to use ZigBee technology to build a wireless sensor network and ultimately based on wireless sensor traffic information collection system design. In this paper, according to the development of intelligent transportation system at home and abroad present situation and developing trend, then it introduces wireless sensor network system structure, adopt ZigBee wireless sensor network technology as the carrier, by this way as a foundation, analyzed the ZigBee wireless sensor network architecture, including the network node type and network topology structure, etc, and on the principle of the networking ZigBee technology.
中图分类号： TN711文献标识码：A 文章编号：
引言
交通系统要想完善和可靠，就必须要有一个有效且准确地交通信息采集系统。交通信息采集系统完成的主要任务是将从底层采集到的实时交通信息数据迅速而且准确地传送给监控中心，然后由它将新的控制决策重新下载到各个监控器中来对交通参数完成优化。所以说，交通信息采集系统是实时的和历史统计的交通流数据信息进行进一步研究的基础，是智能交通系统中的一个重要构成元素。无线传感器网络技术作为一种新兴技术，在交通信息领域的应用当中极具有创新性和非常广阔的前景。
具有功耗低、成本低、时延短、网络容量大、安全、可靠等特点的短距离无线通信ZigBee技术就极其适合应用于无线传感器网络中。将各种交通设备（包括交通检测器）通过ZigBee块进行无线联网，从而可以建立一个可靠、实时和大范围内可发挥作用的交通系统。由于ZigBee技术的成本很低，能量消耗也不大，比现有的其它无线技术拥有更多的应用优势。
无线传感器网络
无线传感器网络一般是由传感器节点(sensor node)、汇聚节点(sink node)还有就是管理节点（manager node）这三种节点组成。我们在建立无线传感器网络时，采用的是自组织方式，很多随机布置在监测区域内的传感器节点将所采集到的数据一个一个的进行传输，并在此过程中对数据进行处理，最终会到达汇聚节点，汇聚节点再通过有线或无线的方式把数据传输给管理节点。用户对传感器网络进行的配置与管理操作是通过管理节点来进行的，同时也可以通过管理节点监测任务和收集监测数据。如图1所示：
图1线传感器网络体系结构示意图
系统实现方案
本系统总体要实现的功能是，在十字路口的每一个入口处布设有众多传感器，进行交通数据的检测，并根据相邻路口车流量情况以及数据库里保存的以往记录进行综合考虑，对交叉口的信号灯时间合理分配，完成对交通信号灯的控制，同时将检测结果回馈至其他路口并上传至数据库。
图2 系统整体工作图
本系统我们采用的是星型拓扑。它是将每个十字路口看做一个节点，以节点为中心构造现场交通数据采集的小型无线传感器网络，以完成交通数据采集的功能。本系统选择用来进行交通信息的检测的是巨磁阻传感器，因为它具有较高的灵敏度。
当有车辆通过时，周围的地磁场发生变化，两个相距5-10cm的磁阻传感器开始采集信号，将变化的磁场信号经放大后，再经过A/D转换器后送入微处理器，处理器立即启用定时器记录下车辆通过的时刻。然后，处理器接着开始采集后端传感器的输出信号，当检测到车辆后，计时器停止计时。车辆计数工作重新开始，继续检测下一辆车。系统是利用两组传感器来判断车辆行驶的方向。最后，采集到的交通信息经处理后传输至收发单元，收发单元再将信号发送给无线传感器汇聚节点。最后，采集到的交通信息经处理后传输至收发单元，收发单元再将信号发送给无线传感器汇聚节点。利用安装在道路边上的无线传感器节点，我们不止可以对车道上行经的车辆进行实时检测，还可以实时检测停留在车道上的排队车辆长度。传感器节点将监测到的这些信息实时的发送给无线传感器汇聚节点。无线传感器汇聚节点最终综合以上信息，对交通信号进行控制。收发单元则使用无线射频模块，利用高频电磁波进行远距离传输。
结论
本系统实现了数据采集、处理，以及由交通信号灯显示控制结果等基本的功能于一体的传感器智能化设计，具有良好可拓展性。我们选用的巨磁阻传感器具有环境适应性强、成本低、精度高、故障率低等优点。但本论文的设计研究只是一个开端，在系统的设计过程中，还存在很多不足，有待于今后进一步研究。
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通过重视交通运输资源对运输经济进行分析，需要对其内在的关系进行分析，一是对交通运输资源与交通运输的关系，二是对交通资源与交通区位的关系，三是对交通运输资源与交通规划的关系，四是对交通运输资源同其他的运输经济之间的关系，通过对这四层关系的深入分析，能够很有效地进行体现交通运输资源重要性的运输经济分析。接下来，笔者将对这四个方面的关系进行一一分析。
一、交通运输资源与交通运输的关系
交通运输资源是交通运输的前提条件。交通运输资源包括公路，铁路，航道以及机车，火车，船舶等不动产资源和动产资源；还包括从事交通运输工作的人力资源，和交通运输管理体系等软资源。所以，交通运输资源是交通实现运输的手段和前提条件。交通运输作为一项基本的社会活动以及经济活动，具备以下四个要素：①交通运输的网络；①交通运输的基础设施；③交通运输的运输对象（旅客，货物等）；④交通运输的管理模式，管理体系。交通运输的功能性有赖于交通运输资源得以实现。
二、交通运输资源与交通区位的关系
何谓交通区位呢？在进行具体分析交通运输资源与交通区位这两者的关系之前，我们先来介绍一下什么是交通区位。简单地说来，交通区位就是指因为交通不动产资源所具有的成本上的优势，从而使得交通行为和交通资源集中在一起的区位。包括有交通区位线和交通区位点两个部分：交通区位线比如线路或者通道等；交通区位点比如车站，广场，交通枢纽等等。交通资源我们在摘要中已经明确介绍，那么接下来笔者来说一下什么是交通行为。交通行为指的是对旅客还有货物的空间转移活动的总称，可以是运输公司提供的营利性，服务性的活动，也可以是自身进行的活动。
交通区位根据其存在的性质特点可以分为以下五种，分别为：①为满足社会经济发展之需要而存在的交通区位。这是指受社会经济之发展，其他交通区位的影响，而需要设立的交通行为与交通资源集中的区位。这种交通区位的本质的性质是虽然有需求，但是还没有形成实际存在的交通区位；②自然或者自发而形成的交通行为，交通资源集中区域――交通区位。这是指没有政府投资建设，或者所需要建设的设施所需资金特别低而形成的交通区位。这种交通区位的本质特点是所需要投资的成本极低；③理想交通区位。这是通过人们的科学，全面地分析之后，而发现的最佳，理想的交通行为，交通资源的聚集区域。这种交通区位的本质特点是经过人们的全面，科学地分析，交通区位具备更高的正确性，合理科学性；④计划方案中设定的交通区位。这是根据交通运输之发展而设定的计划方案中存在的交通区位；⑤人工建设的交通区位。这是现实中实际存在的一种交通区位。这种交通区位的缺点是一旦与社会经济发展不符合，与交通运输的实际发展情况不符，则无法改善。
交通运输资源与交通区位存在以下五种关系：①互生关系。即有交通行为，交通资源的地方就一定会有交通区位，二者不可分割；②如果仅仅有潜在可能的交通行为或者交通资源而没有事实上的交通行为或者交通资源，那么交通区位就不一定会存在，因为需要投入一定的资金进行基础设施的建设。比如具有优良转运能力的港口，如果没有进行基础设施的建设，也不会形成交通区位；③交通区位的形成需要完整的交通行为与交通资源。交通运输资源如果仅具备交通运输行为或者交通资源，那么，交通区位也不会形成；④因为交通区位的建设成本普遍较高，所以，如果交通运输资源有限的话，一般情况下也不会形成交通区位，因为投资与收益不成比例，会导致经济亏损；⑤交通运输资源需要交通区位，所以只要存在较为频繁的交通行为以及丰富的交通资源就会有交通区位的存在。
三、交通运输资源与交通规划的关系
交通运输是一项消耗大量经济成本的社会经济活动。交通运输资源的形成费额高昂，所以只有通过合理科学的交通规划才能实现交通运输资源的高效利用，提高运输效率。交通规划需要将运输经济学中的先进理念整合进来，保证交通规划的合理，科学。科学，合理的交通规划能够发现理想的交通区位并进行合理地投资进行建设，发挥交通运输资源的最大作用，降低运输资源在运输活动中的损耗，提高交通运输资源的使用效率。衡量交通规划是否合理有一下几项标准：①规划实施是否及时全面；②交通行为与交通资源是否能够与交通区位成功整合；③交通行为，交通资源与交通区位是否相适应；④规划的交通区位是否在实践中收益明显，是否能够促进运输经济的发展。
四、交通运输资源与其他运输经济之间的关系
过去运输经济的研究内容，缺少对交通运输资源的分析，所以运输经济的结构并不完整。现代的运输经济研究加强了对交通运输资源的重视，所以与交通运输资源相关的其他运输经济学的内容也多了起来。随着我国社会的发展，公众对于交通运输资源的分配制度以及公平性越来越关注。运输经济中的资源分配制度，以及公平制度，将在交通运输资源的前提下有所建立，健全完善。
由于部分自然交通资源的可耗竭性和非再生性，也由于人工交通设施能力增加的突变性和大量投资的沉淀性，以及很多交通资源存在的公益性和准公共性等特点，运输经济学必须关注系统外部资源转化为专属交通资源和已有交通资源的优化配置与使用问题，避免交通规划、建设及交通运输活动中的资源浪费和滥用。任何社会资源都是有限的，当一项资源用作某种用途以后，就减少了其在其他地方使用的机会，因此经济学特别关注资源被使用而产生的社会付出，即机会成本。无论是运输系统内部的资源，还有可能形成专属交通资源的外部资源，都是短缺的，要尽可能用较少的交通资源完成社会经济所需要的运输位移。交通资源可以从不同角度进行分析考察，包括政府关心的交通资源、交通规划机构和人员关心的交通资源、运输企业关心的交通资源、使用者关心的交通资源和社会公众或学术界关心的交通资源等。行业部门和地方政府首先关心如何使本系统或地区获得更多外部资源，然后才是如何使本系统或地区内的运输资源效率更高，而中央政府更应该关心如何使交通系统专属资源和系统外部资源保持平衡，使更大的宏观系统平稳运行。交通规划和建设负责实现把外部资源变为专属交通资源过程中在时间、空间和物性三个维度上的耦合，过去规划机构主要关心各运输方式系统内专属资源的使用效率最高，目前也需要更多关心综合交通网的效率以及系统与外部环境的和谐，当然规划委托主体的不同以及规划方法和规划程序的不同，也会使规划方案的指向出现差别。运输企业关心自身能够控制或利用的交通资源与其他资源的有效结合，使核心资源的使用效率最高并形成市场上的竞争力。交通使用者更关心利用社会交通资源实现自己所需要的客货位移，当然自有运输也导致其对交通工具的拥有。对于社会公众来说，人们会更关注交通资源的分配制度和分配的公平性，以及运输业发展对自身生活质量的正负影响。而学术界的兴趣则可能在于各种资源配置问题中的因果关系，包括在各种约束条件下和规则保障条件下如何通过交换实现交通资源的有效配置，特别是有助于实现一体化的完整运输链条等。
对交通运输资源的方方面面进行认真深刻地研究，对于运输经济学有着重要的积极作用。能够推动运输经济学学科的结构完整，扎实，内容详尽。同时，运输经济学的发展对于交通运输资源的高效利用也有着重大的推动作用。目前在我国，运输经济学的主要研究内容是：节约投资的同时，加强交通运输的资源补充，新建，技术提升，改善运输业的经营管理制度，最终扩大我国的运输能力，适应高速发展的社会主义市场经济的需求。所以，重视基于交通运输资源的运输经济分析就有重要的现实意义。笔者希望本文能够为大家提供参考，促进交流，共同学习进步！
参考文献：
儿童注意力通常只能集中二十分钟左右，多图形、景象、立体形象会增加儿童视觉上的趣味性，吸引儿童注意力。在进行数字出版物的设计制作时，要强化互动的理念，要理解用户的体验，从色彩、图形等几个大方而对界面设计进行有特色的分析和归纳，对其艺术风格进行深入的研究和阐述。(1)目标导向界而对于儿童教育类的出版物来说，应该拥有明确的视觉导向系统(知识框架)，一种直观和操作简便的界而对象，把当前要使用的操作命令以项目列表的方式显示在屏幕上，供受教育者按需选择。根据儿童的逻辑思维能力，清楚明晰的目标导向不仅可以减轻记忆负担，而且易于操作。(2)窗口在窗口的设计上应尽量采用单独的大窗目显示，因为儿童的思维系统性不强、注意广度较小，当多个窗目同时或交替出现时容易使他们不知所措。而大窗目便于其察看窗目内容，能够形成视觉冲击、吸引注意力和排除屏幕上其他信息的干扰。(3)图形化按钮这一种非常符合儿童思维、认知习惯的交互方式，在数字教育出版物设计中，我们提倡按钮形象化、图形化，让儿童一看就知道点击可以触发哪些动作，表达方式接近自然，易于识别和理解，削弱了受教育者对数字化出版物界而产生的陌生感和神秘感。(4)对话框是一种弹出式窗目，根据教学情景，将教学内容以对话框的形式展示。在一个对话框中设计的选项不应太多，如果太多，则会造成使用效率不高、浪费屏幕空间等，这时应考虑用其他方式设计。
2声音用户界面交互性
在儿童教育类数字出版物中，根据教学内容的需求，借助音乐和声音效果创建一种特殊传授方式，把儿童带到特定的气氛之中，有助于调动情绪，使学习过程变得更轻松，丰富儿童的感官享受。语音操作命令，形象化图标相结合的讲解内容，及时的语音信息反馈等。根据儿童心理特点，在学习的过程渴望互动与鼓励，因此，在交互设计过程中，反馈尤为重要。例如:当孩子把手指放在屏幕上某个图标时，会有相应的音乐，可以是图标的对应解释，也可以是对孩子动作的鼓励，如答对了，你真棒，增强界而的交互性。
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）34-7858-04
1 概述
随着现代信息技术的不断发展，计算机网络技术、软件技术和多媒体技术越来越被广泛地应用于各种教学活动中，出现了各种网络化、信息化、智能化的教学服务系统和平台，如教学资源管理系统、网络教学系统、电子教室系统、课程录播系统、移动教学系统、微课程系统等等。这些技术的应用，有力地促进了教学理念、教学模式和教学手段的变革，支撑了信息技术与学科教学的有效融合。因此，信息化教学将成为未来教学方法和手段的一个重要发展趋势。
多媒体电子教室系统是在多媒体技术基础上发展起来的面向课堂教学的一种信息化教学平台，它将传统的课堂教学和实践方法、多媒体技术和计算机交互技术相结合，使课堂教学的方式方法得到了传承、优化与创新。通过多媒体教学系统，教学者可以根据教学内容、教学进度、教学效果以及学习者特点等多维因素有的放矢的开展教学活动，促进了教学活动的时效性、提高了教学内容的针对性的提高，加强了教学过程交互性，从而增进了教学效果，提高了教学质量。
2 DirectX技术
DirectX是微软开发的多媒体应用程序接口（API）（包括图形，声音，输入，网络）。Direct代表直接的意思，X代表很多部分，DirectX 就是一系列的 DLL （动态连接库）。
微软的DirectX软件开发工具包（SDK）提供了一套优秀的应用程序编程接口（APIs），这个编程接口可以提供给你开发高质量、实时的应用程序所需要的各种资源。DirectX技术的出现将极大的有助于发展下一代多媒体应用程序和电脑游戏。
微软开发DirectX，其最主要的目的之一是促进在Windows操作系统上的游戏和多媒体应用程序的发展。在DirectX出现以前，主要的游戏开发平台是MS-DOS，游戏开发者们为了使他们的程序能够适应各种各样的硬件设备而绞尽脑汁。自从有了DirectX，游戏开发者们便可以获益于Windows平台的设备无关性，而又不失去直接访问硬件的特性。DirectX主要的目的就是提供象MS-DOS一样简洁的访问硬件的能力，来实现并且提高基于MS-DOS平台应用软件的运行效果，并且为个人电脑硬件的革新扫除障碍。
另一方面，微软公司开发DirectX是为了在当前或今后的计算机操作系统上提供给基于Windows平台的应用程序以高表现力、实时的访问硬件的能力。DirectX在硬件设备和应用程序之间提供了一套完整一致的接口，以减小在安装和配置时的复杂程度，并且可以最大限度的利用硬件的优秀特性。通过使用DirectX所提供的接口，软件开发者可以尽情的利用硬件所可能带来的高性能，而不用烦恼于那些复杂而又多变的硬件执行细节。
DirectX介于硬件和Windows应用程序之间，能够主动探测硬件的性能，当可以用硬件完成时，就直接通过硬件工作，如果硬件不支持，就通过软件模拟实现。如图1 DirectX和应用程序的关系（HAL是硬件抽象层，HEL是硬件仿真层/软件模拟层）。
DirectX9.0 for Managed Code包含以下几个主要的组成部分：
lDirect3D Graphics提供在二维领域产生三维效果的专用的程序接口。
lDirectDraw它是DirectX所有组件中最重要的一个，主要用于渲染和二维绘图。
lDirect Input用于处理一切设备的输入，除此之外还支持力反馈设备。
lDirectPlay属于DirectX的网络组件，主要应用在开发网络游戏中。
lDirectSound这是DirectX的音频组件，能够播放音频文件和采集声音。
lAudio video Playback对音频和视频文件的播放进行控制。
DirectDraw是DirectX软件开发工具箱（SDK）大家族中的一部分，是SDK中最重要的部件。SDK是微软公司所提供的软件开发工具包Software Develop Kits，SDK提供了非常丰富的健壮和可靠的应用程序接口，它广泛支持所有基于.net平台的编程语言，Windows Media Encoder（Windows Media 编码器）就是使用Windows Media Encoder SDK进行开发的，使用Windows Media Encoder SDK可以开发出具有特色的屏幕录制功能的应用程序。
通过以下几个步骤可以实现本项目的屏幕录制功能：
1）捕获多媒体流
Windows Media Encoder的源可以是设备也可以是文件，设备可以是屏幕，使用IWMEncSource 从屏幕中装载流，使用IWMEncSourceGroup可以添加流到源组中。
2）创建Windows Media Encoder 对象
通过创建一个Windows Media Encoder 对象实现对媒体流的编码，因为以编码时是不要显示Windows Media Encoder用户界面（UI）的，所以直接创建一个WMEncoder 对象。
3）选择编码过程的配置文件
Windows Media Encoder 提供的缺省的配置文件不一定符合要求，也不可以被编辑或者删除，因此用户创建自己的配置文件指定编解码率，指定输出流的速率。使用IWMEncProfileCollection 来管理配置文件。
4）指定输出
通过以上三个步骤可以实现对计算机屏幕的采集和编码，最后需要将编码后的流媒体输出，SDK可以提供输出的方式为流或者是文件，如果是文件的话，可以通过IWMEncFile可以指定存档的文件名的存储位置。
5）增加选择性的描述信息
为了保证自己录制的屏幕文件的版权，通过在SDK中创建IWMEncAttributes对象指定自定义的编码内容的信息。创建IWMEncDisplayInfo对象能显示编码内容的信息。
3 Socket技术
3.1 Socket编程原理
TCP/IP协议（传输控制协议/网际协议）是计算机网络通信的基本通信协议。TCP/IP是一个四层的分层体系结构，分为应用层、传输层、网际层和网络接口层。高层为传输控制协议，负责聚集信息或把文件拆分成更小的包。这些包通过网络传送到接收端的传输层，接收端的传输层把包还原为原始文件。
3.1.1 面向连接的TCP协议
TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是基于连接的协议，它的主要作用是在不可靠的网络服务上为应用层提供面向连接的、端到端的可靠字节流服务。
TCP协议是一种面向连接的运输协议，在进行数据传输时首先必须和对方建立一条可靠的运输连接， 一条TCP连接是由发送方套接字和接收方套接字来唯一标识的，即TCP连接用四元祖（即源端IP地址，源端口号，目的端IP地址、目的端口号）来唯一标识。
TCP服务的特征如下：1）TCP数据传输服务是全双工的；2）TCP连接是点对点的；3）TCP连接是面向字节流的；4）TCP实体支持数据缓冲和立即发送；5）TCP提供紧急数据功能。
对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据。
3.1.2 面向非连接的UDP协议
UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。它不与对方建立连接，而是直接把数据包发送过去。UDP协议使用端口分辨运行在同一台设备上的多个应用程序。
UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据报的形式。一个典型的数据报就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据报的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。由于UDP的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点。
UDP和TCP协议使用端口号为不同的应用保留其各自的数据传输通道，从而实现对同一时刻内多项应用同时发送和接收数据的支持。数据发送一方（可以是客户端或服务器端）将数据报通过源端口发送出去，而数据接收一方则通过目标端口接收数据。有的网络应用只能使用预先为其预留或注册的静态端口；而另外一些网络应用则可以使用未被注册的动态端口。因为报头使用两个字节存放端口号，所以端口号的有效范围是从0到65535。一般来说，大于49151的端口号都代表动态端口。
数据报的长度是指包括报头和数据部分在内的总字节数。因为报头的长度是固定的，所以该域主要被用来计算可变长度的数据部分（又称为数据负载）。数据报的最大长度根据操作环境的不同而各异。从理论上说，包含报头在内的数据报的最大长度为65535字节。不过，一些实际应用往往会限制数据报的大小，有时会降低到8192字节。
UDP协议使用报头中的校验值来保证数据的安全。校验值首先在数据发送方通过特殊的算法计算得出，在传递到接收方之后，还需要再重新计算。如果某个数据报在传输过程中被第三方篡改或者由于线路噪音等原因受到损坏，发送和接收方的校验计算值将不会相符，由此UDP协议可以检测是否出错。这与TCP协议是不同的，后者要求必须具有校验值。虽然UDP提供有错误检测，但检测到错误时，UDP不做错误校正，只是简单地把损坏的消息段扔掉，或者给应用程序提供警告信息。
UDP协议的特征如下：
1）UDP是一个无连接协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当UDP想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端，UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制；在接收端，UDP把每个消息段放在队列中，应用程序每次从队列中读一个消息段；
2） 由于传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，包括收发状态等，因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息；
3）UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包，额外开销很小。
4）吞吐量不受拥挤控制算法的调节，只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。
5）UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，因此主机不需要维持复杂的链接状态表（这里面有许多参数）。
6）UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分，也不合并，而是保留这些报文的边界，因此，应用程序需要选择合适的报文大小。
UDP和TCP协议的主要区别是两者在如何实现信息的可靠传递方面不同。
TCP协议中包含了专门的传递保证机制，当数据接收方收到发送方传来的信息时，会自动向发送方发出确认消息；发送方只有在接收到该确认消息之后才继续传送其它信息，否则将一直等待直到收到确认信息为止。
与TCP不同，UDP协议并不提供数据传送的保证机制。如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据报的丢失，协议本身并不能做出任何检测或提示。因此，通常把UDP协议称为不可靠的传输协议。
相对于TCP协议，UDP协议的另外一个不同之处在于如何接收突发性的多个数据报。不同于TCP，UDP并不能确保数据的发送和接收顺序。事实上，UDP协议的这种乱序性基本上很少出现，通常只会在网络非常拥挤的情况下才有可能发生。
因为UDP具有TCP所望尘莫及的速度优势。虽然TCP协议中植入了各种安全保障功能，但是在实际执行的过程中会占用大量的系统开销，无疑使速度受到严重的影响。反观UDP由于排除了信息可靠传递机制，将安全和排序等功能移交给上层应用来完成，极大降低了执行时间，使速度得到了保证。
UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。因为UDP协议没有连接的过程，所以它的通信效果高；但它的可靠性不如TCP协议高。
TCP协议和UDP协议各有所长、各有所短，适用于不同要求的通信环境。由于本系统对实时性要求比较高，所以采用的是UDP协议。
4 其它主要技术
对于电子教室系统来说，主要的技术除了DirectX和Socket外，还需要包含以下的功能或技术。
4.1网络协调技术
网络协调功能能使教师机、网络设备和学生机协同工作，互相配合。在一个多媒体网络教室里，教学演示是最重要的教学功能，它的实现是通过教师机抓取屏幕、压缩、传送、学生机接收、回放而成。这个过程的效果主要取决于整个网络的协调效果。因为教师机的处理能力通常和学生机不一样，如果教师机处理速度很快，不断地给学生机发送屏幕，而学生机来不及处理势必导致网络堵塞，所以有效平衡网络中各部分处理速度是十分关键的。电子教室通过控制教师机抓屏和发送速度达到了有效平衡。
4.2多任务调度技术
多任务调度充分挖掘Windows的多线程与多任务的性能，通过核心处理程序的监管，合理分配作业调度，控制系统工作的性能，合理分配系统作业，不至因为某项作业太忙而影响用户的正常操作。采用多线程技术，教室端不但可监听学生端的请求，而且也能对学生端的请求作出回应。当然，这里因多线程技术的使用，不可避免的会产生这样的问题：线程的增多导致系统资源的占用越来越多，系统的开销也越来越大，势必对系统的性能产生严重影响。为此，程序员还应使用线性池，不但能避免资源的不足，还能提高服务器的工作效率，整体提高了教学演示的效率。
4.3核心对象控制技术
核心对象控制通过修改WIN32的相关系统文件，掌握操作系统状态的变化，及时变换应用软件的状态以适应，保持操作系统与应用程序状态一致。当广播方和被广播方显示分辨率及色彩数不一致或广播方已动态改变时能及时调整被广播方以使所有状态保持一致。
4.4禁用热键技术
通过对 Windows操作系统文件的改写，禁止学生通过热键中断电子教室程序；在教学演示时，可以防止学生使用 Alt+Tab、 Ctrl+Alt+Del等操作键中断系统执行影响软件的使用。防止学生用Ctrl+Alt+Del热键截杀系统软件，保证系统的安全。学生端程序启动后将自动从任务列表中隐藏电子教室程序运行信息，避免学生敲击CTRL+ALT+DEL，取消程序运行，保证教学的正常进行。
4.5原始输入接管技术
接管原始输入线程实现对设备资源捕获与模拟，通过对 Windows操作系统原始输入线程的控制，实现设备资源的捕获和模拟，将有关资源信息传送给相关程序，使应用程序与操作系统保持完全一致，没有因鼠标形状和键盘状态等不同造成操作不便。遥控双方的鼠标形状会随对方改变，不至于因为不知道对方鼠标状态而不知如何操作，如使用绘图软件和改变窗口大小等。
5 结束语
本文列举了在基于局域网的多媒体电子教室系统中进行应用开发的相关技术，对相关技术环节的流程进行了梳理，对实际的电子教室系统开发具有一定的参考价值。
参考文献：
[1] 周存杰.C#.NET网络核心编程[M].北京：清华大学出版社，2002.
[2] 张曜，郭立山，戴传智.Windows API函数实用手册[M].北京：冶金工业出版社，2003.
目前，交流伺服系统广泛应用于数控机床，机器人等领域，在这些要求高精度，高动态性能以及小体积的场合，应用交流永磁同步电机（PMSM）的伺服系统具有明显优势。PMSM本身不需要励磁电流，在逆变器供电的情况下，不需要阻尼绕组，效率和功率因数都比较高，而且体积较同容量的异步电机小。近几年来，随着微电子和电力电子技术的飞速发展，越来越多的交流伺服系统采用了数字信号处理器（DSP）和智能功率模块（IPM），从而实现了从模拟控制到数字控制的转变。促使交流伺服系统向数字化、智能化、网络化方向发展。本文介绍了一种永磁同步电机的伺服系统设计方法，它采用F240DSP作为控制芯片，同时采用定子磁场定向原理（FOC）进行控制。实验结果证明，该系统设计合理，性能可靠，并已成功地应用于实际的伺服控制系统中。
图1 系统控制框图
1 PMSM数学模型
永磁电机可分为两种：一种输入电流为方波，也称为无刷直流电机（BLDCM）；另一种输入电流为正弦波，也称为永磁同步电机（PMSM）。本文针对后者的系统设计。为建立永磁同步电动机的转子轴（dq轴）数学模型，作如下假定：
1）忽略电机铁心的饱和；
2）不计电机的涡流和磁滞损耗；
3）转子没有阻尼绕组。
在上述假定下，以转子参考坐标（轴）表示的电机电压方程如下：
定子电压方程
ud=Rsid＋pψd－ωeψq （1）
uq=Rsiq＋pψq＋ωeψd （2）
定子磁链方程
ψd=Ldid＋ψf （3）
ψq=Lqiq （4）
电磁转矩方程
Tem=3/2Pn[ψfiq＋(Ld－Lq)idiq] （5）
电机的运动方程
J(dwm/dt)=Tem－TL （6）
式中：ud，uq为d，q轴电压；
id，iq为d，q轴电流；Ld，Lq为定子电感在d，q轴下的等效电感；
Rs为定子电阻；
ωe为转子电角速度；
ψf为转子励磁磁场链过定子绕组的磁链；
p为微分算子；
Pn为电机极对数；
ωm为转子机械转速；
J为转动惯量；
TL为负载转矩。
2 矢量控制策略
上述方程是通过a，b，c坐标系统到d，q转子坐标系统的变换得到的。这里取转子轴为d轴，q轴顺着旋转方向超前d轴90°电角度。其坐标变换如下。
2.1 克拉克（CLARKE）变换
2.2 帕克（PARK）变换
从转子坐标来看，对于定子电流可以分为两部分，即力矩电流iq和励磁电流id。因此，矢量控制中通常使id=0来保证用最小的电流幅值得到最大的输出转矩。此时，式（6）的电机转矩表达式为
Tem=（3/2）Pnψfiq （11）
由式（11）看出，Pn及ψf都是电机内部参数，其值恒定，为获得恒定的力矩输出，只要控制iq为定值。从上面dq轴的分析可知，iq的方向可以通过检测转子轴来确定。从而使永磁同步电机的矢量控制大大简化。图1是其系统的控制框图，该系统可以工作于速度给定和位置给定模式下，并且PWM调制方法采用空间矢量调制法。
3 系统软硬件设计
3.1 硬件设计
3.1.1 DSP以及周边资源
以DSP为核心的伺服系统硬件如图2所示。整个系统的控制电路由DSP组成。DSP作为控制核心，接受外部信息后判断伺服系统的工作模式，并转换成逆变器的开关信号输出，该信号经隔离电路后直接驱动IPM模块给电机供电。另外EEPROM用于参数的保存和用户信息的存储。
3.1.2 功率电路
整个主电路先经不控整流，后经全桥逆变输出。逆变器选用IGBT的智能控制模块。模块内部集成了驱动电路，并设计有过电压、过电流、过热、欠电压等故障检测保护电路。系统的辅助电源采用开关电源，主要供电包括6路开关管的驱动电源，DSP，IO接口控制芯片的电源和采样LEM。
3.1.3 电流采样电路
本系统的设计要求至少采用两相电流，由于负载的对称性，故采样ib和ic两相电流。采样电路采用霍尔传感器并经模拟电路处理在±5V的电压范围内，再经双极性A/D转换芯片后送入DSP内。
3.1.4 转子位置检测电路
电机反馈采用增量式光电编码器，该编码器分辨率为2500脉冲/转，输出信号包括A，B，Z，U，V，W等脉冲，其中A和B信号互差90°（电角度），DSP通过判断A和B的相位和个数可以得到电机的转向和速度。通过采集这些信号判断电机转子的位置和电机的转速。另外U，V，W三相互差120°（电角度），用于在电机启动时判断电机转子的位置。
3.1.5 保护电路
系统在主电路中设置了过压、欠压、IGBT故障、电机过热、IPM过热、编码器故障检测等保护，故障信号经逻辑电路后可直接封锁开关脉冲，同时通过DSP的I/O口输入，通过软件检测来实现系统的保护。
3.2 软件设计
DSP伺服控制程序由3个部分组成：主程序、定时采样程序和DSP与周边资源的数据交换程序。
3.2.1 主程序
主程序内完成系统的初始化，I/O接口控制信号，DSP内各个控制模块寄存器的设置等，然后进入循环程序。
3.2.2 定时采样程序
定时采样程序是整个伺服控制程序的核心，在这里实现电流环、速度环的采样以及矢量控制、PWM信号生成、各种工作模式选择和I/O的循环扫描。其中，每个采样周期完成电流环的采样，开关信号的输出，速度环和位置环控制。PWM控制信号采用规则采样PWM调制方法生成，在每个采样周期中对每相电流进行一次误差判断以决定下个周期开关管的占空比。
3.2.3 数据交换程序
数据交换程序主要包括与上位机的通信程序，EEPROM中参数的存储，控制器键盘值的读取和显示程序。其中通信采用串行通信接口，根据特定的通信协议接受上位机的指令，并根据要求传送参数。键盘每隔0.2ms扫描一次，更新显示。
4 试验结果
上述伺服系统采用交流永磁同步伺服电机，其额定功率2.5kW，额定电流10A，额定转速2000r/min，额定转矩6N·m，定子电感8.5mH，定子电阻2.8Ω。图3为空载下电机额定速度的起动波形，通过仿真获得。图4是定子电流的dq分量起动波形，通过仿真获得。图5是空载起动时的B相电流波形。图6是电机带载稳态运行时的B相电流波形。
1 前言
城市轨道交通视频监控系统是行车组织和客运组织重要的辅助设备，是保证运输安全、应对紧急事态的重要手段。目前可用于组网的系统有数字控制的模拟视频监控和数字视频监控。前者技术发展已经成熟，在工程中得到广泛应用，但由于视频监控系统中信息流的形态没有变，仍为模拟的视频信号，系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络，介质专用的特点，具有一定的局限性，要满足更高的要求，必须采用数字视频监控系统。
